DE3523232A1

DE3523232A1 - Feueralarmsystem

Info

Publication number: DE3523232A1
Application number: DE19853523232
Authority: DE
Inventors: Eige Yokohama Kanagawa Matsushita; Tetsuya Tokio/Tokyo Nagashima
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1986-01-09
Also published as: CA1229895A; SE8503170D0; AT397731B; AU4393885A; US4644331A; SE469497B; FI852535A0; CH668495A5; AU583515B2; GB2161966A; NO852548L; DE3523232C2; FI84765C; NO170957B; GB8516218D0; ATA195585A; JPH0376519B2; FI84765B; FI852535L; GB2161966B

Description

Be Schreibung Feueralarmsystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Feueralarmsystem, welches ein analoges Detektorsignal verarbeitet, das sich auf Rauch, Temperatur oder dgl. bezieht, und welches dadurch auf der Grundlage der Verarbeitungsbzw.. Prozeßdaten vor einem Feuer warnt.

In herkömmlichen Feueralarmsystemen wird generell eine Änderung in einer einzigen physikalischen Eigenschaft, wie dem Rauch, der Wärme oder dgl. - welche Änderung auf das Auftreten von Feuer zurückgeht - mittels eines Feüersensors ermittelt. Wenn der Detektorwert einen voreingestellten Schwellwertpegel überschreitet, wird ein Feuer-Signal an den Snpfänger abgegeben, und dadurch wird vor einem Feuer gewarnt.

In dem Fall, daß das Feuer dadurch ermittelt bzw. unterschieden wird, daß einfach überprüft wird, ot der Detektorwert den Schwellwertpegel überschreixet oder nicht, wird das Auftreten von Feuer jedoch sogar dann ermittelt, wenn der über dem Schwellwertpegel liegende Detektorpegel auf irgendwelche anderen Ursachen zurückgeht als auf Feuer, wie beispielsweise auf die kurzzeitige Störung oder dgl., so daß ein Problem mit Rücksicht darauf hervorgerufen wird, daß ein Fehlalarm ausgelöst wird.

Einerseits wird sich in dem Fall, daß der Rauch auf Feuer hin ermittelt wird, die Rauchmenge des sich im

-C

BADORIGtNAL '

Anfangszustand des tatsächlichen Brandes ausbilcenden Rauches stets im Zuge der Zeit mit der Vergrößerung des Feuers, der der Flamme eigenen Schwingungsfrequenz oder dgl. ändern. Die Detektormenge des Rauches, der durch den Rauchdetektorbereich des Rauchsensors ermittelt wird, ändert sich ebenfalls in Abhängigkeit von der Form des Raumes oder dgl. sowie von den oben erwähnten verschiedenen Faktoren. Deshalb wird der Rauchdetektorwert einschließlich einer Anzahl weiterer unerwünschter Oberwellenkomponenten zusätzlich zu der erforderlichen eigenen Grundfrequenz des Rauches von dem Rauchdetektorbereich des Rauchsensors abgegeben. Venn unter Heranziehung des Detektorwertes sowie er ist von dem Rauchsensor Feuer ermittelt bzw. unterschieden wird, dann ist demgemäß ein Risiko dafür vorhanden, daß ein Vergleich vorgenommen wird zwischen dem Schwellwertpegel und dem unrichtigen Detektorwert, der weit abweicht von der eigenen Grundkomponente des Rauches.

Da der Detektorwert unrichtig ist, wie er oben beschrieben worden ist, ist ein Problem insofern vorhanden, als die Genauigkeit in der VorherbeStimmung verschlechtert ist, wenn ein derartiges konventionel-Ies Rauchdetektorverfahren bei einer Vorrichtung angewandt wird, die in einer solchen Weise aufgebaut ist, daß ein analoges Detektorsignal - welches beispielsweise den Rauch, die Temperatur oder dgl. betrifft, der bzw. die stets erhalten werden kann - abgetastet und in eine Anzahl von digitalen Daten umgesetzt wird, daß das Zeitintervall vom vorliegenden Zeitpunkt bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Vert des Detektorsignals zu dem Schwellwert wird, unter Heranziehung einer Vielzahl von digitalen Daten berechnet wird, und zwar so wie sie sind und mittels eines Differenzwert-Rechenverfahrens oder eines Funktions-Approximations-Verfahrens, und daß das Feuer dadurch vorausgesagt

—ο-Ι wird, daß überprüft wird, ob dieses Zeitintervall

innerhalb einer bestimmten Zeitspanne liegt oder nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben aufgezeigten Probleme zu lösen und ein Feueralarmsystem bereitzustellen, welches Feuer genau bestimmen bzw. unterscheiden kann, und zwar sogar dann, wenn andere Signalkomponenten als die von Natur aus vorhandenen Detektorkomponenten, wie die Rauchkonzentration, die Temperatur oder dgl., in dem Detektorsignal enthalten sind, welches den Rauch, die Temperatur oder dgl. betrifft und welches von dem Detektorbereich abgegeben wird.

Außerdem soll ein Feueralarmsystem bereitgestellt werden, in welchem nach Abtastung des von dem Detektorbereich des Sensors abgegebenen, auf den Rauch, die Temperatur oder dgl. sich beziehenden Detektorsignals mit einer konstanten Periode und Umsetzung des betreffenden Signals in ein digitales Datensignal der sich verschiebende Mittelwert einer Vielzahl von Detektorsignalen berechnet wird und daß' dadurch der Einfluß der unnötigen Signalkomponenten eliminiert wird.

Ferner ist ein Feueralarmsystem bereitzustellen, welches den Mittelungsprozeß in einer solchen Art und Weise ausführt, daß der sich verschiebende Mittelwert einer Vielzahl von Detektorsignalen als eine Gruppe berechnet wird und daß ferner der einfache Mittelwert einer Vielzahl der sich verschiebenden Mittelwerte als eine Gruppe erhalten wird.

Ferner soll ein Feueralarmsystem geschaffen werden, bei dem das Zeitintervall bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Detektorsignal den Schwellwert erreicht, aus den Daten bis zur vorliegenden Zeit berechnet wird, und

BAD ORIGINAL

zwar auf eier Grundlage der Daten, die dadurch gewonnen werden, daß der sich verschiebende Mittelwert der Detektorwerte berechnet wird, die von dem Detektorbereich abgegeben werden oder die dadurch ermittelt werden, daß der einfache Mittelwert nach Erhalt des sich verschiebenden Mittelwerts berechnet wird, wodurch die VorausbeStimmung eines Feuers dadurch vorgenommen wird, daß überprüft wird, ob das oben erwähnte Zeitintervall innerhalb einer bestimmten Zeitspanne liegt oder nicht oder ob der Detektorpegel nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne von den Daten bis zum vorliegenden Zeitpunkt den Schwellwertpegel überschreitet oder nicht.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung mit den ihr anhaftenden Merkmalen und Vorteilen nachstehend beispielsweise naher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt in einem Blockdiagramm eine Ausführungsform eines Empfangsbereiches und eines Datenverarbei- tungsbereiches gemäß Fig. 1.

Fig. 3A zeigt in einem Zeitdiagramm eine zeitabhängige Änderung des analogen Detektorsignals. Fig. 3B zeigt in einem Zeitdiagramm eine zeitabhängige Änderung der aus den analogen Abtastdaten gewonnenen sich verschiebenden mittleren Daten.

Fig. 3C zeigt in einem Zeitdiagramm eine zeitabhängige Änderung der aus den sich verschiebenden mittleren Daten gewonnenen einfachen mittleren Daten. Fig. 4 zeigt in einem Blockdiagramm eine weitere Ausführungsform des Dmpfangsabschnitts und des Datenverarbeitungsabschnitts bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Nunmehr werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung detailliert beschrieben.

In Fig. 1 sind analoge Sensoren 10a,10b .... 1On angedeutet, die jeweils eine Änderung einer physikalischen Erscheinung der Umgebungsbedingungen infolge des Auftretens eines Feuers in einer analogen Vr'eise ermitteln. Für diese Sensoren sind Adressen voreingestellt bzw. vorgewählt. Jeder der analogen Sensoren 10a bis 1On umfaßt einen Detektorabschnitt bzw. -bereich 12 zur Ermittlung einer Temperatur, einer Gaskonzentration, einer Rauchkonzentration oder dgl., und einen Sender zur Übertragung eines durch den Detektorbereich 12 ermittelten Detektorsignals. Ein Empfänger 16 ist mit einem Mikrocomputer versehen; er verarbeitet die Detektorsignale von den analogen Sensoren 10a bis 1On, wodurch auf der Grundlage einer Voraussageoperation ein Feuer vorausgesagt und ermittelt bzw. unterschieden wird. Im Empfänger 16 enthält ein Empfancsabschrdtt bzw. -bereich 18 einen Analog-Digital-Wandler; er sammelt die Detektorsignale von den Sensoren 10a bis 10n jeweils in einem bestimmten Zeitintervall von t Sekunden mittels einer auch als Polling-Methode zu bezeichnenden Abfragemethode. Der Empfangsabschnitt 18 nimmt dann eine Analog-Digital-Umsetr-.:ng der Detektor signale vor und gibt die Detektors! i-r.ale an einen Datenverarbeitungsbereich 20 ab. Der Z-. zenverarbeitungsbereich 20 klassifiziert die von er.alcgen Signalen in digitale Signale umgesetzten Detektorsignale von dem Empfangsbereich 18 für jeden der analogen Sensoren 10a bis 1On und führt dann Mittelungsprozesse aus, um den sich verschiebenden Mittelwert und einen einfachen Mittelwert in bezug auf jedes Detektorsignal zu erhalten. Praktisch gesprochen bedeutet dies, daß eine Vielzahl von DetektorSignalen von jedem der analogen Sensoren 10a bis 1On als eine Gruppe verarbeitet wird. Wenn eine bestimmte Anzahl,

BAD ORIGiNAL

vie beispielsweise drei jener Detektorsignale erhalten, ist, dann wird der sich der verschiebende Mittelwert berechnet. Ferner wird eine Vielzahl dieser sich verschiebenden Kittelwerte als eine Gruppe für jeden der analogen Sensoren 10a bis 1On verarbeitet.

Wenn eine bestimmte Anzahl, wie beispielsweise 6 dieser sich verschiebenden Mittelwerte gewonnen ist, wird der einfache Mittelwert berechnet. Diese Werte werden als Verarbeitungsdaten an einen Speicherbereich 22 und an einen Pegeldiskriminatorbereich 24 abgegeben. Eine bestimmte Anzahl, wie beispielsweise 20 der Verarbeitungsdaten je analogen Sensors wird für zeae Adresse der analogen Sensoren 10a bis 1On klassifiziert und in dem Speicherbereich 22 gespeichert. Wenn die Verarbeitungsdaten von dem Datenverarbeitungsbereich erhalten werden, nimmt der Speicherbereich 20 nacheinander eine Aktualisierung des Speicherinhalts und eine Speicherung vor. Die Schwellwerte eines Feuerpegels L2 und eines Betriebs-Startpegels L1, dessen Viert niedriger ist als der Feuerpegel L2, werden vorläufig in dem Pegeldiskriminierungsbereich 24 festgelegt. Der Bereich 24 diskiminiert bzw. bestimmt das Feuer in dem Fall, daß eine plötzliche Änderung in den Umständen auftritt, und außerdem diskriminiert bzw. bestimmt der betreffende Bereich den Beginn der Voraussage-Berechnung. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß dann, wenn der Wert der Verarbeitungsdaten A aus dem Datenverarbeitungsbereich 20 zu L2 oder zu einem höheren Wert (A^L2) wird, der Pegeldiskriminierungsbereich 24 bestimmt, daß eine plötzlich Änderung in den Umgebungsbedingungen aufgrund des Feuers auftritt, und es erfolgt die Abgabe eines Feuer-Signals an einen Alarm-Bereich 34. Wenn der Wert der Verarbeitungsdaten A innerhalb des Bereiches L1 ^A<.L2 liegt, dann bezeichnet der Pegeldiskriminierungsbereich 24 zum einen die Adresse des analogen Sensors, der den Verarbeitungsdaten entspricht, deren Wert den Schwellwert L1

BAD ORIGiNAL

— ι ΟΙ überschreitet, und sodann wird ein 3efehl für den Beginn der Voraussageberechnung für einen primären Arbeits- bzw. Operationsbereich 28 erzeugt. In dem Fall, daß A<L1 vorliegt, bestimmt der Diskrirjinierungsbereich 24 ferner, daß der Raumzustand normal ist, und er hört mit der Abgabe des Signals «^ den primären Arbeitsbereich 28 auf, womit die Voraussagsberechnung unterbunden wird.

Ein Arbeitsbereich 26 nimmt die Verarbeitungdaten des analogen Sensors aus dem Speicherbereich 22 auf, und zwar desjenigen Sensors, dessen Adresse durch den Pegeldiskriminierungsbereich 24 bezeichnet ist. Sodann wird die Voraussageberechnung auf der Grundlage dieser Verarbeitungsdaten mittels einer Differenzwert-Berechnungsmethode oder einer Funktions-Apprcximationsmethode durchgeführt. Der primäre Arbeitsbereich 28 arbeitet auf den Befehl von dem Pegeldiskriminierungsbereich 24 her und setzt eine Vielzahl von Verarbeitungsdaten in eine lineare Funktionsgleichung mittels der Differenzwert-Berechnungsmethode um, und sodann wird die Voraussageberechnung auf der Grundlage dieser Gleichung ausgeführt. Zunächst wird der Gradient der linearen Funktionsgleichung als erste Voraussageberechnung bestimmt. In dem Fall, daß das Feuer als Ergebnis dieses Gradienten vorausgesagt wird, gibt der primäre Arbeitsbereich 28 einen Voralara Ps an den Alarmbereich 34 ab, und außerdem wird die zweite Voraussageberechnung ausgeführt. Dies bedeutet, daß ein gefährlicher Pegel bzw. Gefahrenpegel L3, dessen Wert höher liegt als der Feuer-Pegel L2, voreingestellt ist und daß das Zeitintervall bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Wert der Verarbeitungsdaten gleich dem Gefahrenpegel L3 wird, als Maß der Gefahr aus den Verarbeitungsdaten zum vorliegenden Zeitpunkt und aus der linearen Funktionsgleichung berechnet wird.

BAη

Zs sei angenommen, daß ein Gefahrengrad bzw. Gei-jvrcr.-naß aufgrund der Differenzwert-RecheniTiethode gegeben ist mit Rs (die Einheit beträgt Sekunden); dann ergibt sich für den Fall, daß der Vert des Gefahrenmaßes Rs beispielsweise gegeben ist mit

Rs < 600,

und zwar als Ergebnis der zweiten Voraussageberechnung, daß der erste bzw. primäre Arbeitsbereich 28 das Auftreten von Feuer feststellt und das Feuer-Signal an den Alarmbereich 3A abgibt. Wenn demgegenüber der Vert des Gefahrenmaßes Rs innerhalb eines Bereiches vom beispielsweise 600^Rs ^ 1200 liegt, dann wird ein unsicheres Signal an einen Approximationsausdruck-Transformationsbereich 30 abgegeben, und der Beginn der Voraussageberechnung wird mittels der Funktions-Approximationsmethode befohlen. Wenn beispielsweise Rs>1200 ist, dann wird der Raumzustand als normal bestimmt, so daß die Signalabgabe an den Approximationsausdruck-Transformationsbereich 30 stillgesetzt wird, wodurch die Voraussage-Berechnung aufgrund der Funktions-Approximationsmethode aufgehoben wird. Der Transformationsbereich 30 nimmt auf das ungewisse Signal bzw. Ur.sicnerheitssignal von dem ersten Arbeitsbereich 28 her sämtliche in dem Speicherbereich 22 gespeicherten Verarbeitungsdaten auf und setzt dann diese Daten entsprechend einer Gleichung quadratischer Funktion oder einer höherwertigen Funktion auf der Grundlage der Verarbeitungsdaten infolge der Funktions-Approximationsmethode um. Demgemäß ist es möglich, die Gleichung zu erhalten, die genauer ist als die lineare Funktionsgleichung und durch die die Ausgangssignalneigung der Detektorsignale von den analogen Sensoren her deutlicher verstanden werden kann_o Sin Gefahrenmaß-Arbeitsbereich 32 berechnet das Zeitintervall (Gefahrenmaß bzw. Gefahrengrad) vom vorliegenden Zeitpunkt bis zu dem Zeitpunkt zu dem das Detektorsignal zum Gefahrenpegel L3 wird, und zwar

-12-auf der Grundlage der Approxisaxionsgleichung von dem Transformationsbereich 30 her, die von quadratischer oder höherwertiger Funktion ist. Es sei angenommen, daß ein auf der Grundlage der Approxim&tionsgleichung infolge dieser Funktions-Approximationsmethode berechnetes Gefahrenmaß gegeben ist mit Rt (dessen Einheit Sekunden beträgt); wenn der Vert des Gefahrenmaßes Rt beispielsweise Rt^800 beträgt, darin bestimmt der Arbeitsbereich 22 das Auftreten von Feuer und gibt ein Feuer-Signal an den Al&rmbereich ab. Darüber hinaus wird die Approximationskurve mittels der Approximationsgleichung analysiert, und es wird der Gradient 800 Sekunden nach dem vorliegenden Zeitpunkt bestimmt bzw. diskriminiert. In dem Fall, daß der Gradient positiv ist, wird ein Voralarin Pt an den Alarmbereich 34 von dem Arbeitsbereich 32 abgegeben.

Fig. 2 zeigt in einem Blockdiagramm eine Ausfuhr··mgsform des Smpfangsbereiches 13 und des Datenverarbeixungsbereiches 20 gemäß Fig. 1.

Gemäß Fig. 2 wird die Abtasteinrichtung 36 auf ein Taktsignal von einem Abtasttaktgenerator 35 her angesteuert; die betreffende Abtasteinrichtung nimmt das Detektorsignal von dem analogen Sensor 10 her auf.

Das durch die Abtasteinrichtung 36 abgetastexe Detektor signal wird mittels eines Analog-Digital-Vandlers 37 auf das Taktsignal von dem Abtasttaktgenerator 35 hin in das digitale Datensignal umgesetzt.

Die Steuereinrichtung 38 nimmt das Taktsignal des Generators 35 auf und gibt ein Wiedereinschreib-Befehlssignal des Detektorsignals an erste und zweite Speichereinrichtungen 39,40 ab, wodurch ein Befehl bezüglich des Beginns der Arbeitsweise an die Einrichtung 41 zur Erzielung des sich verschiebenden Mittelwertes und an die Einrichtung 41 zur Gewinnung

-13-des einfachen Mittelwertes abgegeben wird.

Die erste Speichereinrichtung 39 klassifiziert die digitalen Signale von dem Analog-Digital-Wandler in das Detektorsignal für den jeweiligen analogen

Sensor 10, und gleichzeitig speichert die betreffende Speichereinrichtung die vorliegenden und früheren Detektorsignale, und zwar zumindest in der Anzahl der Signale, die zur Gewinnung des sich verschiebenden Kittelwertes benutzt werden. Im Falle der Berechnung des sich verschiebenden Mittelwertes durch Heranziehen von beispielsweise drei DetektorSignalen v«raen zumindest das vorliegende Detektorsignal sowie die Detektorsignale von ein und zwei Abtastproben zuvor gespeichert. Ferner löscht die erste Speichereinrichtung 39 jeweils nacheinander eines der alten Detektorsignale auf das Wiedereinschreib-Befehlssignal von der Steuereinrichtung 38 hin, und gleichzeitig speichert sie die neuen Detektorsignale einzeln an-

ZO stelle der alten Detektorsignale.

Die den sich verschiebenden Mittelwert berechnende Recheneinrichtung 41 weist eine Mittelwert-Arbeirseirtrictrcung auf, und sie berechnet den Mittelwert aus den in der ersten Speichereinrichtung 39 gespeicherten Detektorsignalen auf das Rechen-Startbefehlssignal von der Steuereinrichtung 38 her. Wenn beispielsweise drei Detektorsignale gespeichert worden sind, darm wird die Summe von drei Detektorsignalen durch drei dividiert, um den Mittelwert zu erhalten. Da die alten Detektorsignale sequentiell durch die neuen Detektorsignale in der ersten Speichereinrichtung ersetzt werden, wird in diesem Falle der sich verschiebende Mittelwert weitgehend durch die Recheneinrichtung 41 berechnet,,

^ßAD ORIGINAL

Die zweite Speichereinrichtung 10 klassifiziert die Verarbeitungsdaten von der den sich verschiebenden Kittelwert berechnenden Einrichtung 41 her für ^eden analogen Sensor 10, und außerdem speichert sie eine Vielzahl von Verarbeitungsdaten bezüglich eines analogen Sensors 10. Im Falle der Berechnung des einfachen Mittelwertes aus beispielsweise sechs Verarbeitungsdaten speichert die zweite Speichereinrichtung 40 sechs Verarbeitungsdaten je analogen Sensor 10. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß auf die Beendigung des Rechenvorgangs bezüglich der Berechnung des einfachen Mittelwertes die zweite Speichereinrichtung 40 die soweit gespeicherten Verarbeitungsdaten auf das Wiedereinschreib-Befehlssignal von der Steuereinrichtung 38 her löscht, wodurch die Vorbereitung für die Aufnahme der Verarbeitungsd&ten aus der den sich verschiebenden Mittelwert berechnenden Einrichtung 41 her erfolgt, um den nächsten einfachen Mittelwert zu berechnen.

Die den einfachen Mittelwert berechnende Einrichtung weist eine Mittelwert-Arbeitseinrichtung auf, und sie berechnet den Mittelwert aus den in der zweiten Speichereinrichtung 40 gespeicherten Verarbeitungs-5 daten auf das Rechen-Start-Befehlssignal der Steuereinrichtung 38 hin, und ferner gewinnt die betreffende Einrichtung die neuen Verarbeitungsdaten. Diese neuen Verarbeitungsdaten werden an den Speicherbereich 22 und an den Pegeldiskriminierungsbereich 24 gemäß Fig. 1 abgegeben. Im Falle der Berechnung des einfachen Mittelwertes beispielsweise aus sechs Verarbeitungsdaten, die von der Einrichtung 41 her erhalten werden, gibt die Steuereinrichtung 38 das Rechen-Start-Befehlssignal an die Recheneinrichtung 42 dann ab, wenn die sechs Verarbeitungsdaten in der zweiten Speichereinrichtung 40 gespeichert wären bzw. sind. Die Einrichtung 42 erhält die Summe der sechs

BAD

Verarbeitungsdaten und teilt die Summe durch sechs, um die neuen Verarbeitungsdaten zu erhalten, und sodann erfolgt eine Ausgabe an den Speicherbereich 22 und an den Pegeldiskriminierungsbereich 24. 5

Nunmehr wird die Arbeitsweise dieses Systems unter Bezugnahme auf den analogen Sensor 10a beispielsweise erläutert, der die Detektorsignale d1,d2,d3 ....dn abgibt, wie dies in Figo 3 veranschaulicht ist. 10

Gemäß Fig. 1 sammelt der Aufnahme- bzw. Smpfangsbereich 18 die Detektorsignale von einer Vielzahl von analogen Sensoren 10a,1Qb, ...10n alle t Sekunden mittels des Abfrageverfahrens und unterzieht diese Detektorsignale einer Analog-Digital-Wandlung, wobei

die Digital-Signale an den Datenverarbeitungsbereich abgegeben werden. Der Datenverarbeitungsbereich klassifiziert die Detektorsignale von dem Smpfar.rsbereich 18 her für jeden analogen Sensor und verarbeitet die Daten zur Erzielung der Verarbeitungsdaten A':,A2, A3 .... Ae. In dem Fall, wie er in Fig. 3A veranschaulicht ist, in dem beispielsweise die Detektorsignale d1 bis dn von dem analogen Sensor iüa her eingegeben werden, werden die sich verschiebenden Mittelwerte D1,D2,D3.... Dn zunächst berechnet, vann auch immer die drei Detektorsignale erhalten werden, wie dies Fig. 3B veranschaulicht. Demgemäß gilt: DI = (d1+d2+d3)/3
D2 = (d2+d3+d4)/3
D3 = (d3+d4+d5)/3

Venn sechs sich verschiedene Mittelwerte gewonnen werden, dann werden darüber hinaus, wie dies in Fig.

BAD ORIGtNAL

veranschaulicht ist, die einfachen Mittelwerte (Ver arbeitungsdaten (A1,A2,A3 ... A_ffi) sequentiell bsrechnet. Damit gilt

A1 = (Di4-D2+D3+D4+D5+D6)/6 A2 = (D7+DS+D9+D10+D11+D12)/6

A3 = (D13+Di4+D15+Di6+Di7+D18)/6

^Am =

Die Verarbeitungsdaten A1 bis Am werden an den Speicherbereich 22 und an den Pegeldiskriminierungsbereich abgegeben. Der Feuer-Pegel L2 und der Arbeits- bzw. Betriebs-Start-Pegel L1 - wie sie in Fig. 3C veranschaulicht sind - werden in dem Pegeldiskriminierangsbereich 24 festgelegt. Der Bereich 24 bestimmt bzw. diskriminiert das Feuer in dem Fall, daß eine schnelle Veränderung in den Verhältnissen eintritt, und außerdem bestimmt bzw. diskriminiert er den Beginn der Voraussageberechnung. Praktisch gesprochen bedeutet dies, daß dann, wenn der betreffende 3ereich bestimmt hat, daß der Wert der Verarbeitungsdaten von dem Datenverarbeitungsbereich 20 her den Betriebs-Start-Fegel L1 übersteigt, der Befehl bezüglich des Beginns des Voraussageberechnung an den primären bzw. ersten Arbeits- bzw. Betriebsbereich 28 abgegeben wird. Der betreffende Bereich 28 arbeitet auf den betreffenden Befehl hin von dem Pegeldiskriminierungsbereich 24 her und nimmt eine Vielzahl der in dem Speicherbereich 22 gespeicherten Verarbeitungsdaten des analogen Sensors 10a auf. Der betreffende Bereich 28 erhält dann die lineare Funktionsgleichung aus jenen Daten mittels des Differenzwert-Berechnungsverfahrens, wodurch die Vorsageberechnung bezüglich des Feuers durchgeführt wird bzw. ist. «%

DF;!GfNAL I

Zunächst wird der Gradient als erste Voraussageberechnung aus der linearen Funktionsgleichung gewonnen. Venn dieser Gradient positiv ist und außerdem über einem vorbestimmten Vert liegt, dann wird der Voralarm Ps an den Alarrsbereich 34 abgegeben, und außerdem wird die zweite Vorausageberechnung in dem primären Betriebsbereich 28 ausgeführt. Dies bedeutet, daß das Zeitintervall (Gefahrenma3 Rs) bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Verarbeitungsdaten zu dem Gefahrenpegel L3 werden, wie dies in Fig. 3C veranschaulicht ist, aus den Verarbeitungsdaten zum vorliegenden Zeitpunkt und unter Heranziehung der linearen Funktionsgleichung berechnet werden. Wenn der Wert des Gefahrenmaßes R.s 600 s beträgt oder kleiner ist, dann wird das Feuer-Signal unverzüglich an den Alarmbereich 3-4 abgegeben, und ein Feueralarm wird ohne Durchführung der Vcraussageberechnung mittels der Funktions-Approxidationsmethode erzeugt.

Venn demgegenüber 600<CRs^1200 ist, dann wird das

Unsicherheitssignal an den Approximationsausdrucl:- Transformationsbereich 30 abgegeben, und der Beginn der Voraussageberechnung aufgrund der Funktions-Approximationsmethode wird befehlen. Der Gefahr e;j2aß-Betriebsbereich 22 berechnet das 3efahrenma3 Rt auf

der Grundlage der durch den Transformationsbereich umgesetzten Approximaticnsgleichung. Wenn der Vert des Gefahrenina3es Rt bei SOO oder weniger liegt, entscheidet der Betriebsbereich 32, daß Feuer vorliegt, und das Feuer-Signal wird an den Alarmbereich 34 abgegeben, wodurch die Erzeugung eines Feueralarms ermöglicht ist.

Bei der vorstehenden Ausführungsform der vorliegenden Srfindung wurde eine Vielzahl von Detektorsignalen, die von dem analogen Sensor her jeweils nach einer bestimmten Zeit abgetastet wurden, als eine Gruppe

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-15

verarbeitet, und der sich verschiebende Ki"el.ν -:·χ dieser Gruppe wurde bzw. wird mittels des Da te ^v: rarbeitungsbereiches berechnet. Gleichzeitig wird r-xne Vielzahl dieser sich verschiebenden Mittelwerte als eine Gruppe verarbeitet, und der einfache Mittelwert dieser Gruppe wird berechnet. Aufgrund dieser Tn'tsache ist es möglich, den Sinfluß der abnormalen Detek~crsignale zu eliminieren, die aufgrund von Faktoren fehlerhafter Arbeitsweise, wie aufgrund der kurzzeitigen Störung, infolge von Tab£k oder dgl., erzeugt werden, also durch andere Einflüsse als tatsächlichem Feuer. Gleichzeitig ist es möglich, hinreichend die Tendenz der Veränderung der Detektorsignale zu erfassen, ohne daß der analoge Wert des Rauches, der Temperatur, des Gases oder dgl. durch die sich ändernde Frequenz bzw. Schwingungsfrequenz der Flamme, durch die Raumform oder dglc beeinflußt wird. Deshalb kann das Feuer leicht vorausgesagt und bestimmt bzw. diskriminiert werden.

Darüber hinaus werden bei der vorstehenden A-?sführungsform der sich verschiebende Mittelwert dreier Abtastdeten und der einfache Kittelwert von sechs sich verschiebenden Mittelwertdaten berechnet. Die Anzahl der Daten, die für die Mittelwertberechnung herangezogen werden, kann jedoch beliebig festgelegt werden.

Darüber hinaus wird bei der vorstehenden Ausführungsform der einfache Mittelwert ferner aus den Detektor- Signalen berechnet, die aus der den sich verschiebenden Mittelwert berechnenden Rechnung gewonnen werden. Die unnötige Signalkomponente kann jedoch durch eine weitere Ausführungsform beseitigt werden, in der lediglich der sich verschiebende Mittelwert gewonnen wird, und bei der eine lineare oder höherwertige Voraussageberechnung direkt von diesen sich verschiebenden Mittelwertdaten ausgehend vorgenommen wird. 3ei

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diesem Verfahren kann die Anzahl der Schritte der

Kittelvertberechnungen reduziert werden, und dadurch ist es möglich, die Verarbeitungsgeschwindigkeit schnell zu machen.
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Obwohl die den sich verschiebenden Kittelwert und den einfachen Mittelwert berechnenden Prozesse bei der vorstehenden Ausführungsform in dem Snip fänger ausgeführt werden, kann darüber hinaus der analoge Sensor selbst mit der den sich verschiebenden Mittelwert berechnenden Recheneinrichtung und mit der den einfachen Mittelwert berechnenden Recheneinrichtung versehen sein, und die den sich verschiebenden Kittelwert betreffenden Verarbeitungsdaten oder die den einfachen Mittelwert betreffenden Verarbeitungsdaten können auf Abxasrung hin dem Empfänger zugeführt werden. Diese Anordnung kann dadurch einfach realisiert werden, daß der in Fig. 2 gezeigte Datenverarbeitungsbereich 20 in dem analogen Sensor 10 vorgesehen wird. Mit Hilfe einer derartigen Anordnung wird der Betriebsprozeß durch den Empfänger vereinfacht, und außerdem kann die Speicherkapazität zur Speicherung der Verarbeivangsdaten in dem Empfänger ebenfalls reduziert sein bzw. werden.

Cbwohl die Feuervoraussage und -diskriminierung *uf der Grundlage des Zeitintervalls bis zu dem Zeiv-unkx vorgenommen werden, zu dem der Datenwert gleich dem Gefahrenwert beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird, kann der betreffende Datenwert einerseits dadurch bestimmt bzw. diskriminiert werden, daß überprüft wird, ob der Verarbeitungsdatenwert gleich dem Gefahrenwert nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne wird oder nicht.

Fig. 4 zeigt in einem Blockdiagramm eine weitere Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Empfangsbereiches 1&

und des in Fig. 1 gezeigten Datenverarbeitungsbereiches 20.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform ist weitgehend δ ärmlich aufgebaut vie die in Fig. 2 dargestellte erste AusfUhrungsforn:, allerdings mit der Ausnahme, da3 die zweite Speichereinrichtung 40 gemäß der Ausführung sforn nach Fig. 2 durch eine dritte Speichereinrichtung 43 ersetzt ist und daß die den einfachen Mittelwert berechnende Recheneinrichtung 42 durch die den sich verschiebenden Kittelwert berechnende Recheneinrichtung 44 ersetzt ist.

Praktisch gesprochen bedeutet dies, daß die Detektorsignale von dem analogen Sensor 10 her in Verarbeitungsdaten für die Feuerbestimmung bzw. -diskriminierung umgesetzt werden, indem der Arbeitsvorgang bzw. Prozeß durch die den sich verschiebenden Mittelwert berechnende Recheneinrichtung zweimal anstelle der Prozesse ausgeführt wird, die mittels der den sich verschiebenden Kittelwert berechnenden Recheneinrichtung 41 und der den einfachen Mittelwert berechnenden Recheneinrichtung 42 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ausgeführt werden.

Durch Anordnen bzw. Betreiben der beiden Stufen der den sich verschiebenden Kittelwert berechnenden Recheneinrichtung in dieser Art und Weise kann der Einfluß auf die Detektorsignale aufgrund der kurzzeitigen Störung oder dgl. eliminiert werden. Gleichzeitig kann die Neigung der Änderung der Detektorsignale genau erfaßt werden, ohne daß der analoge Wert des Rauches, der Temperatur, des Gases oder dgl. durch die schwankende Frequenz der Flamme, durch die Rauraform oder dgl. beeinflußt wird.

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Claims

Patentansprüche

dadurch

5 daß ein Detektorbereich (12) vorgesehen ist, der einen analogen Wert entsprechend einer Veränderung in der physikalischen Eigenschaft der Unigebur.zsudsxände ernitxelt und abgibt,
dau eine Abtasteinrichtung (Ι6,1δ) vorgesehen ist, ^:.1

10 ein von dem Detektorbereich (12) abgegebenes ar.&l:-.;es Detektorsignal mit einer bestimmten Periode ab~asT£x, da3 eine Datenverarbeitungseinrichtung (20) vorgesehen ist, welche die Daten von der Abtasteinrichtung (16,18) her sequentiell speichert und welche

15 einen Mittelungsprozeß bezüglich einer Vielzahl der Speicherdaten als Gruppe ausführt, und daß eine Alarmeinrichtung (3^0 vorgesehen ist, die das Vorliegen eines Feuers auf der Grundlage der Verarbeitungsdaten von der Datenverarbeitungs-

20 einrichtung (3^0 her bestimmt und die sodann einer. Feueralarm erzeugt.
2. Feueralarmsystem n&ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Datenverarbeitungseinrichtung (20) eine erste Speichereinrichtung (39) zur sequentiellen Speicherung einer Vielzahl der Abtastdaten und eine den sich verschieber^s.: Mittelwert berechnende Recheneinrichtung (41) aufweist, ■ welche einen sich verschiebenden Mittelwert aus einer Vielzahl der als eine Gruppe in der ersten Speichereinrichtung (39) gespeicherten Speicherdaten berechnet. 10
3. Feueralarinsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Datenverarbeitung se inrichtung (20) eine erste Speichereinrichtung (39) zur Speicherung einer Vielzahl von AbTt-stdaten aufweist,

daß eine den sich verschiebenden Mittelwert berechnende Recheneinrichtung (41) vorgesehen ist, die c-r-r. betreffenden Mittelwert aus einer Vielzahl der al3 eine Gruppe in der ersten Speichereinrichtung (39) gespeicherten Speicherdaten berechnet, da3 eine zweite Speichereinrichtung (40) zur Speicherung einer Vielzahl der Verarbeitungsdater- vorder genannten Recheneinrichtung (41) her vorgesehen ist

und daß eine einen einfachen Mittelwert berechnende Recheneinrichtung (42) vorgesehen ist, die einen einfachen Mittelwert aus der Vielzahl der als eine Gruppe in der zweiten Speichereinrichtung (^0) gespeicherten Verarbeitungsdaten berechnet.
4. Feueralarmsysteni nach Anspruch 1, dadurch gekennze i.chne t , daß die Datenverarbeitung se inrichtung (20) eine erste Speichereinrichtung (39) für die Speicherung einer Vielzahl der Abtastdaten aufweist,

daß eine den sich verschiebenden Kittelwert berechende Recheneinrichtung (41) vorgesehen ist, die aus einer

BAD ORIGtNAL

—.>—

Vielzahl der als eine Gruppe in der ersten Speichereinrichtung (39) gespeicherten Speicherdaten einen sich verschiebenden Mittelwert berechnet, daß eine dritte Speichereinrichtung (43) eine Vielzahl der Verarbeitungsdaten von der genannten Recheneinrichtung (41) her speichert

und daß eine weitere, den sich verschiebenden Mittelwert berechnende Recheneinrichtung (44) zur Berechnung eines sich verschiebenden Mittelwertes aus einer Vielzahl der als eine Gruppe in der dritten Speichereinrichtung (43) gespeicherten Verarbeitungsdaten vergesehen ist.
5. Feueralarmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmeinrichtung (34) eine Feuerdiskriminierungseinrichtung aufweist, welche aus den Verarbeitungsdaten zum vorliegenden Zeitpunkt auf der Grundlage der Verarbeitungsdaten von der Datenverarbeitungseinrichtung (20) her ein Zeitintervall bis zu dem Zeitpunkt berechnet, zu dem ein Wert der Verarbeitungsdaten ein bestimmter Schwellwertpegel wird, derart, daß damit das Feuer in dem Fall bestimmt wird, daß das betreffende berechnete Zeitintervall innerhalb einer bestimmten Zeit liegt.
6. Feueralarmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Alarameinrichtung (34) eine Feuerdiskriminierungseinrichtung aufweist, die aus den Verarbeitungsdaten zum vorliegenden Zeitpunkt auf der Grundlage der Verarbeitungsdaten von der Datenverarbeitungseinrichtung her das Vorliegen von Feuer in dem Fall bestimmt, daß ein Detektorpegel einen Schwellwertpegel nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne überschreitet.